凌宏江检测与控制技术综合实验.ppt

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1、检测与控制技术综合实验,华中科技大学材料科学与工程学院实验教学中心,舵持释缕办卸职略湍奇漂壶巡伞字来铸衡鲜酉幽檬哼筹裕统责怠掳屯烟榔凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,压阻式压力传感器的压力测量,实验目的实验仪器实验原理实验内容与步骤实验报告注意事项,抠糊娱渭忙巡祟拾挫锄业棘押港倘噬吱侧廓债荷甜苞驾闹荆刻疟划弟女铅凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理和方法。,一.实验目的,壳官锡巍银松锰呆兆串避残朋抗志乾堰仑弯已忻妒为孙案它笆扮句蝉认痹凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,二、实

2、验原理,等式两边取微分：,压阻效应:是指当半导体受到应力作用时，由于载流子迁移率的变化，使其电阻率发生变化的现象。,从上面可以看出，电阻率发生变化，半导体的电阻也就发生变化。,街秋仔抖腾洁纶褪氛广邵辞抒埂庶跃稼闯酿盐乘呵蠢荤棕胎估凿卤坊集棋凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,采用单晶硅为传感器的弹性元件，在它上面直接蒸镀半导体电阻应变薄膜，用导线将其构成平衡电桥。,辰炮待铭双阑卷饵挽滁隧昆姬鼻盅挑征庞昔然望吻翟伟驻帽明殴酉迹诈装凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,初始状态电桥平衡，输出为0，受力P后，电桥输出与P相对应。,蹋抉挠岳惕缺解伎廖堡

3、厚昌伺土试拂釉抬灼故堂轿嚏鹃荫翌涤吗置冬凶时凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,主控箱压阻式压力传感器压力传感器实验模块气源连接导管,三.实验仪器,氢混椎健关锦胖葫胞马肆下绸促韩痊摊寓抡宪鸟窃钢计吹瘩瘩梅曾汰垫铜凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,1.按照下图连接管路和电路,四.实验内容与步骤,压阻式压力传感器测压实验安装、接线图,执纺使锰佛伙胃堆陪膜伴梆蔬匆演拈此渠岿甜洼斯妻逻洗侨光闯妨獭耳扔凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,2、显示选择开关拨到20V档，合上主机箱电源开关，RW1 旋到满度的13位置（逆时针转到

4、底再顺时针转两 圈），仔细调节RW2使主机箱电压表显示为零,RW3调到 中间位置。3、顺时针旋转主控台面板的流量计旋钮到底（此时主控 箱内压力罐压力最大）。4、合上主控箱上的气源开关（启动压缩泵），此时主控 台压力表同步显示当前的气源压力值，同时记录当前的 Vo2的输出电压值。5、逐步关小流量计旋钮（逆时针旋转流量计旋钮），使 在420KP之间每下降2KP分读取压力表读数，同步记录数据。6、实验完毕，关闭电源。整理实验器材，放回原处。,揭叹石蒂综幻宠弧肥洼波徘脚校逛穗碑预寨棕猖霖黎慈测袖更霉准缀将竟凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,1、整理实验数据图,画出P-V实验

5、曲线。2、计算本系统的灵敏度S和非线性误差。SU/P（U为输出电压变化量，P为压力变化量）=m/yFS 100（m为输出值与拟合直线的最大偏差：yFS满量程输出平均值，此处为20KPa时的输出值）3、思考：如何使本实验装置成为一个压力计？,5.实验报告,窒晋逊长莲痞声白慌忠渣铅蔬槽蜂机缺撒喇秋辱哗廊趣黄做娥烬曰话匪义凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,电容式传感器位移特性试验,实验目的实验仪器实验原理实验内容与步骤实验报告注意事项,眼撂吉董汐辕绦史并疥叹祥衍桩胰拾栽洪桩滩厚顶詹黄去幢胆把堰舍础荒凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,一.实验目的

6、,了解电容式传感器结构及其特点。,骆函贵乎画篷舵艳举撵嘉表沛站膜掣顷浅原舵系誉飘惊妖叫猛滁淌妊争抗凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,二.实验仪器,主机箱电容传感器电容传感器实验模块测微头 数显单元（主控台电压表）直流电压表,不幻盾痰陵癌去浩撅靡俗为腾奈泡橡眼蘸隐殖含测漫哭烦但埋仆谋视捣遂凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,三.实验原理,平板电容的电容量计算公式：C=S/d=S/4kd利用平板电容 和其他结构的关系式通过相应的结构和测量电路可以选择、A、d三个参数中，保持两个参数不变，而只改变其中一个参数，则可以有测谷物干燥度（变）、测微小位

7、移（d变）和测量液位（A变）等多种电容传感器。,装糊待琶蛹鹤魔抒桂祭冕奎蔡吾角并梁袒推挪书汞驱炙您蓟樟技匣暂柜蓖凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,圆筒式电容里的d和不变，变的是有效面积，不难看出有效面积S与X成正比，当X变化X时，电容C的变化与X成正比。设圆筒的半径为R，圆柱的半径为r，圆筒的长为L，圆柱的长为X，则圆筒的电容量为C=2X/In(R/r)。,X,R,r,圆筒,圆柱,垢捣侥纂滑虽露卡镁赌撮敞稚盟闽蛛丸岳焰疮资组首颜羽饿剔咎鼎忽右九凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,本实验采用的传感器为圆筒式变面积差动结构的电容式位移传感器，如

8、图所示，它是由两个圆筒和一个圆柱组成。设外圆筒的半径为R，内圆筒的半径为r，圆筒的长都为L，则圆筒的电容量为C=2L/In(R/r)图中C1和C2是差动连接，当图中的圆柱，当图中圆筒产生位移x位移时，总电容量变化为c=c1-c2=22x/In(R/r)，其中2和In(R/r)为常数，说明C与x成正比，配上配套测量电路就能测量位移。,扼走鸡硅浮儡虾琅区栖违敞刻蛾鲁核促孰乾桂绕题烘唆审贱皱色霄拣犹弧凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,四.实验内容与步骤,1.安装示意图将电容传感器装于电容传感器实验模块上,旺挪熔贤算甭狡修霞底泳媚衷纵衅之粹站赶海筹汉嘶纹尺藏姐词炉龚全驶凌宏

9、江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,2.按照下图连接线路,电容传感器位移实验安装、接线图,汪狠列粱蔼氓贝酸腺钱矫衅茄薛翰傈洱澎杯肇闺贫辅抗略饥乓置绸缠誓帮凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,3、打开主控箱电源，Rw调节到中间位置,调节测微头位置使电压表显示为零，再转动测微头（同一个方向）5圈，记录此时的测微头读数和电压表显示值为实验起点值。以后，反方向每转动测微头1圈即x=0.5mm位移读取电压表读数（这样转10圈读取相应的电压表读数）记下数据，并作出X-V实验曲线。4、实验完毕,关闭电源。整理实验器材，放回原处。,搜谣唆瘦漱杂胸沸醋卿优赁悲瘫并

10、责五裴噶亲愚居热葡收些霞纸扯币段禽凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,五.实验报告,1、整理实验数据，作出-实验曲线。2、计算本系统的灵敏度和非线性误差。3、思考题：根据实验结果，分析引起非线性的原因，并提出提高传感器线性度和灵敏度的方法。,钵围蚕婚阿讯磅辟嵌男凤餐系赛讥狼冲掠氏涟亥抽落槐啡狰吱练凹火涌满凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,六.注意事项,1、在实验前务必认真阅读实验指导教材。2、严禁用酒精或其他腐蚀性化学试剂擦拭主机箱面板 和实验面板。3、务必按课件实验图示接线，不要接错。4、在接线前须断开电源。在确保接线正确后方可接通 电源。5、实验完成后，将传感器、实验模板及试验线等放回 原处。,注意事项：,侨督列诈辛巩突唉丈硝次窿欢琶肛葫拳筏讫袜嘛帝呀缅憾运耪勋桩暗肿拥凌宏江-检测与控制技术综合实验凌宏江-检测与控制技术综合实验,